基因突变不是完全偶然的
长期以来,很多人认为基因突变是偶然的,这种观点和观察到的现象不吻合。很早就有人,比如 Barbara McClintock,就用实验显示基因突变不是随机的,但为什么这种观点在生物界仍然这么流行?很多著名的生物学家,比如 Stephen Jay Gould, 经常提到基因突变的随机性。我们先从两个不同的角度分析基因突变的非随机性,然后讨论其中的原因。 我们想象一个大房子,房子里面有墙,有屏风,隔离出不同的空间,屏风很容易移动,移动墙就要难的多。同样,基因不是完全裸露在外面,而是不同程度的为其他物质所包裹。有些化学过程,像细胞内部的能量转化,非常古老而稳定,决定这些化学过程的基因如果出现突变,很容易造成生物体的死亡,这种基因往往保护得很好,很难突变。而另一些基因,象决定植物吸水能力的基因和免疫能力的基因,最好随着外界的变化而变化,这些基因,往往对外界环境比较敏感。同样的环境变化,对不同基因的改变压力不同。
从信息论的角度,不同的编码,抗干扰的能力不一样。比如说,同样的信息,如果传送100次,比传送一次的抗干扰能力强。同样,一个基因,如果配备了更多的纠错功能,在相同的环境下,突变的几率就更低。所以不同的基因,突变的几率是不同的,不是完全随机的。
既然基因突变的非随机性这么容易理解,为什么这么多生物学家,包括这么多著名的生物学家,居然不知道,或者懒得知道这个简单而基本的事实?现在,不同学科的理论,和实验矛盾,理论之间互相矛盾,不是个别情况,而是普遍现象。一个生物学的统一理论,不是奢侈品,而是科学进一步发展的必需品。
更多的信息可参看, Jablonka, Eva, Marion J. Lamb, and Anna Zeligowski. Evolution in four dimensions, revised edition: Genetic, epigenetic, behavioral, and symbolic variation in the history of life. MIT press, 2014.
关于生物学和社会的统一理论,可参看 生物学的统一理论
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